Фамилия Волхонцевы образована от прозвища родоначальника, которое, скорее всего, указывало на место его прежнего жительства — берега реки Волхов. Это одна из древнейших рек Русского Севера, известная с летописных времен. Человек, переселившийся с Волхова, получал прозвище Волховец или Волхонец, а его потомки закрепили за собой фамилию Волхонцевы. Чередование «в» и «н» в корне (Волхов → Волхон) — результат исторических фонетических процессов, когда конечный звук основы менялся под влиянием суффикса.

Фамилия построена по типичной для восточнославянской ономастики модели: к основе на -ец/-овец прибавлялся патронимический суффикс -ев. Таким образом, Волхонцев буквально означает «сын Волхонца» (или Волховца). В разговорной речи XIX века форма на -ев нередко вытесняла более старую форму на -ов, что и закрепилось в окончательном варианте фамилии.

Волхов — не просто гидроним, а топоним с богатой историей. Река связывала Новгород с Ладогой и Балтикой, а её название, по одной из версий, происходит от финского olhava — «быстрая, бурная». Фамилия Волхонцевы, таким образом, несёт в себе отсылку не только к конкретному краю, но и к древнему пласту финно-угорской топонимики, усвоенному славянами.

Встречается фамилия в основном в северо-западных областях России — Новгородской, Ленинградской, Псковской, что подтверждает её географическую привязку. В архивных документах упоминания Волхонцевых фиксируются с XVII века среди посадских людей и крестьян Новгородской земли. В отличие от дворянских фамилий, образованных от названий владений (как Волконские — от реки Волкона), Волхонцевы — фамилия «народная», возникшая в среде свободных общинников и ремесленников, а не знати.